EP1811082A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn Download PDF

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EP1811082A1
EP1811082A1 EP06124436A EP06124436A EP1811082A1 EP 1811082 A1 EP1811082 A1 EP 1811082A1 EP 06124436 A EP06124436 A EP 06124436A EP 06124436 A EP06124436 A EP 06124436A EP 1811082 A1 EP1811082 A1 EP 1811082A1
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EP
European Patent Office
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steam
layer
web
superheated steam
vergautschzone
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EP06124436A
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EP1811082B1 (de
Inventor
Joachim Henssler
Ralf Wischmann
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type
    • D21F9/006—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type paper or board consisting of two or more layers

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a multilayer fibrous web, in particular paper or board web, in which a first and a second layer formed by a respective former in a Verautschzwickel Vergautschzone be vergautscht together by being fed through a respective sieve a Vergautschelement around which the second layer feeding second wire is guided, this second wire runs on the Vergautschelement before the second layer carried by him comes into contact with the first layer.
  • the invention relates to an apparatus for producing a multilayer fibrous web, in particular paper or board web, according to the preamble of claim 13.
  • the Vergautschen various layers in papermaking is done so far in a Vergautschzone means of a Aufgautschwalze, which is typically formed in the form of a screen cylinder.
  • the wire with the second layer or fibrous web adhered to it is guided around this roller in such a way that the roller in the Vergautschzone dips into the sieve carrying the first layer or fibrous web.
  • a pressure is exerted on both layers or fibrous webs, which results essentially from the tension of the first layer or fibrous web-bearing screen.
  • the respective sieve can be an endless belt designed as a forming or sieve belt. Continue to be added that a layer can consist of only one fibrous web or even multiple, already co-lubricated fibrous webs.
  • This object is achieved in a method according to the invention that at least slightly superheated steam is applied to at least one layer before its achievement of the Vergautschzone, thus to obtain a most extensive, preferably complete displacement of air from the Vergautschzone.
  • the applied to at least one layer and at least slightly superheated steam displaces the air largely from the Vergautschzone and condensed at the moment of Vergautschens the two layers.
  • at least slightly superheated steam too fast condensation of the steam is prevented even before the actual Vergautschline. This ensures that no bubble-shaped air pockets between the two layers can disturb the layer composite.
  • the improved layer bond manifests itself in a reduced number of web breaks and thus in a reduced scrap production with improved runnability.
  • At least slightly superheated steam also condenses more slowly than saturated steam, which is used in known steam blow boxes with the aim of rapid heating of the guided past the respective steam blower fiber web.
  • saturated steam which is used in known steam blow boxes with the aim of rapid heating of the guided past the respective steam blower fiber web.
  • the steam used may also have a higher degree of overheating.
  • the influence of the air boundary layer by the introduction of at least slightly superheated steam a fluid in a more general sense, significantly reduced.
  • the single fibrous web is heavily loaded.
  • the at least slightly overheated steam moistens the corresponding fibrous webs only at the surface, whereby the splitting strength is increased and the strength remains at a sufficient level.
  • the at least slightly superheated steam is applied to both layers before their respective achievement of the Vergautschzone. This provides the advantage of improved air displacement due to mutual introduction of at least slightly superheated steam.
  • the at least slightly superheated steam is preferably introduced into the tapering inlet gusset of the Vergautschzone.
  • the tapered inlet gusset of Vergautschzone thus forms as a "gas-filled" space, which displaces the disturbing air even better and frees the Vergautschzone more effective air.
  • the introduced and at least slightly superheated steam should have a dynamic pressure which is smaller than the belt pressure resulting from the wire tension of the support wire and the radius of the delamination element. The dynamic pressure is calculated from the product of the vapor density and half of the square of the vapor velocity.
  • the at least slightly overheated steam in the web running direction or counter to the web running direction can be introduced into the tapering inlet gusset of the Vergautschzone.
  • the introduction of steam counter to the direction of web travel is particularly effective if the component of the at least slightly superheated steam directed counter to the direction of web travel has at least the same momentum flow as the entrained air boundary layer.
  • the at least slightly superheated steam is preferably by means of at least one preferably web-wide steam blowing device, in particular steam blow pipe, and with an overpressure (feed pressure) of at least 0.05 bar, preferably at least 0.1 bar, in particular at least 0.2 bar, in the at least one preferably web-wide steam blowing introduced.
  • the at least slightly overheated steam preferably has an exit velocity from the at least one steam blower device, which is greater than the web speed of the two formers.
  • the at least slightly superheated steam also preferably has a feed temperature at the inlet to the steam blowing device which is at least 5 Kelvin, preferably at least 10 Kelvin, above the saturated steam temperature corresponding to the feed pressure.
  • a feed temperature at the inlet to the steam blowing device which is at least 5 Kelvin, preferably at least 10 Kelvin, above the saturated steam temperature corresponding to the feed pressure.
  • the outlet from the steam blower device it preferably has an outlet temperature which is at least 5 Kelvin, preferably at least 10 Kelvin, in particular at least 20 Kelvin above the saturated steam temperature corresponding to the ambient pressure.
  • the tensioned steam can be throttled in the preferably multiple nozzles having steam blower, since its overheating can be further increased thereby.
  • the throttling preferably takes place with the aid of the nozzles, at least one throttle arranged on the inlet side and / or at least one flow regulating valve arranged on the inlet side.
  • the possibly used nozzles are also ideally suited for the even distribution of the at least slightly superheated steam across the width of the layers.
  • the object of the invention is achieved in a device in that at least one preferably broad web steam blowing device is provided which applies at least one layer before its achievement of the Vergautschzone at least slightly superheated steam, thus to obtain a most extensive, preferably complete displacement of air from the Vergautschzone ,
  • the steam blower is preferably designed as a steam nozzle preferably having a plurality of nozzles.
  • the nozzles are perfect for evenly distributing the at least slightly superheated steam across the width of the layers.
  • the steam blower is arranged and designed such that the at least slightly superheated steam is applied to both layers before their respective achievement of the Vergautschzone. This provides the advantage of improved air displacement due to mutual introduction of at least slightly superheated steam.
  • the steam blowing device is preferably arranged in the tapered inlet pocket of the Vergautschzone.
  • the tapered inlet gusset of the Vergautschzone thus forms as a "gas-filled" space, which displaces the disturbing air even better and frees the Vergautschzone more effective air.
  • the at least slightly superheated steam is applied to both layers before their respective achievement of the Vergautschzone.
  • the steam blowing device preferably has at least one throttle and / or at least one flow regulating valve on the inlet side.
  • the invention can also be used in particular at web speeds above about 800 m / min, in particular above about 1200 m / min.
  • the layers to be coated can in principle be formed in any desired manner, that is to say in particular by means of any desired formers and shaping concepts. In this case, any combinations of different sheet-forming methods are possible in particular, provided that there are no restrictions in this regard by the sheet-forming method itself.
  • FIG. 1 shows a schematic partial representation of a device 10 for producing a multilayer fibrous web 12, which may be in particular a paper or board web.
  • Two layers 18, 20 formed by a respective former 14, 16 are fed to a Vergautschzone 22 having a Einlaufzwickel 24 in which they are vergautscht together. Since the respective former 14, 16 is well known to the person skilled in the art, it will be omitted from their detailed explanation. They usually each comprise a breast roll, several drainage elements and a plurality of guide rollers. Each of the at least one, the corresponding layer 18, 20 forming pulp suspension is brought from a respective headbox on or in the corresponding former 14, 16.
  • screen cylinder 28 is provided to which the two layers 18, 20 are fed through a respective screen 30, 32.
  • the screen 32 feeding the second layer 20 is guided around the screen cylinder 28.
  • the screen cylinder 28 is with the unschlingenden him second sieve 32 in the tense first sieve 30 immersed.
  • the second sieve 32 runs on the screen cylinder 28 before the second layer 20 carried by it comes into contact with the first layer 18.
  • At least one layer 18, 20 is now at least slightly superheated steam 34 applied before it reaches the Vergautschzone 22, so as to obtain a most extensive, preferably complete displacement of air 36 from the Vergautschzone 22.
  • a preferably web-width steam blowing device 38 which applies at least slightly overheated steam 34 to at least one layer 18, 20 before it reaches the Vergautschzone 22.
  • at least slightly superheated steam 34 is applied to both layers 18, 20 before their respective achievement of Vergautschzone 22.
  • the steam blower device 38 is designed as a steam blower tube 40 (FIG. 2) which preferably has a plurality of nozzles 42 and is arranged such that the at least slightly overheated steam 34 is applied to both layers 18, 20 before their respective achievement of the Vergautschzone 22.
  • a steam blower tube 40 (FIG. 2) which preferably has a plurality of nozzles 42 and is arranged such that the at least slightly overheated steam 34 is applied to both layers 18, 20 before their respective achievement of the Vergautschzone 22.
  • it is arranged in the tapered inlet pocket 24 of the Vergautschzone 22, so that the at least slightly superheated steam 34 is introduced into the tapered inlet pocket 24 of the Vergautschzone 22.
  • the steam blower 38 on the inlet side a known throttle 44 ( Figure 2).
  • the steam blower 38 on the inlet side also have a flow control valve.
  • the steam blower 38 may also be equipped with a scheme for cross-profiling the amount of steam.
  • FIG. 2 now shows an enlarged view of the grouting zone 22 shown in FIG. 1 and provided with a screen cylinder 28.
  • the at least slightly superheated steam 34 has a dynamic pressure ps which is smaller than the belt pressure pu resulting from the screen tension T (arrow) of the first screen 30 (support screen) and the radius R of the scarfing element 26.
  • the at least slightly overheated steam 34 is introduced in the web running direction L (arrow) into the tapered inlet gusset 24 of the gullet 22.
  • the at least slightly overheated steam 34 can also be introduced counter to the web running direction L (arrow) into the tapered inlet gusset 24 of the Vergautschzone 22, wherein the counter to the web running direction L (arrow) directed component K (arrow ) of the at least slightly superheated steam 34 must have at least the same momentum flow as the entrained air boundary layer.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, bei dem eine erste und eine zweite durch einen jeweiligen Former (14, 16) gebildete Lage (18, 20) in einer einen Einlaufzwickel (24) aufweisenden Vergautschzone (22) miteinander vergautscht werden, indem sie durch ein jeweiliges Sieb (30, 32) einem Vergautschelement (26) zugeführt werden, um welches das die zweite Lage (20) zuführende zweite Sieb (32) geführt ist, wobei dieses zweite Sieb (32) auf das Vergautschelement (26) aufläuft, bevor die von ihm getragene zweite Lage (20) mit der ersten Lage (18) in Kontakt kommt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest eine Lage (18, 20) vor dessen Erreichung der Vergautschzone (22) wenigstens leicht überhitzter Dampf (34) aufgebracht wird, um somit eine weitestgehende, vorzugsweise vollständige Verdrängung von Luft (36) aus der Vergautschzone (22) zu erwirken. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (10) zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, bei dem eine erste und eine zweite durch einen jeweiligen Former gebildete Lage in einer einen Einlaufzwickel aufweisenden Vergautschzone miteinander vergautscht werden, indem sie durch ein jeweiliges Sieb einem Vergautschelement zugeführt werden, um welches das die zweite Lage zuführende zweite Sieb geführt ist, wobei dieses zweite Sieb auf das Vergautschelement aufläuft, bevor die von ihm getragene zweite Lage mit der ersten Lage in Kontakt kommt.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
  • Das Vergautschen verschiedener Lagen bei der Papierherstellung erfolgt bisher in einer Vergautschzone mittels einer Aufgautschwalze, die typischerweise in Form eines Siebzylinders ausgebildet ist. Um diese Walze wird das Sieb mit der darauf haftenden zweiten Lage oder Faserstoffbahn so geführt, dass die Walze in der Vergautschzone in das die erste Lage oder Faserstoffbahn tragende Sieb eintaucht. Dabei wird auf beide Lagen oder Faserstoffbahnen ein Druck ausgeübt, der sich im Wesentlichen aus der Spannung des die erste Lage oder Faserstoffbahn tragenden Siebs ergibt. Das jeweilige Sieb kann insbesondere ein als Formier- oder Siebband ausgebildetes Endlosband sein. Weiterhin sei hinzugefügt, dass eine Lage aus lediglich einer Faserstoffbahn oder gar aus mehreren, bereits miteinander vergautschten Faserstoffbahnen bestehen kann.
  • Bei hohen Geschwindigkeiten besteht nun die Gefahr des Einschleppens von Luft in den sich verjüngenden Einlaufzwickel der Vergautschzone. Die eingeschleppte Luft erzeugt Lufteinschlüsse in Blasenform zwischen den beiden miteinander vergautschten Lagen. Solche Blasen wirken sich negativ auf die Eigenschaften der vergautschten Lagen aus. Sie stören den Lagenverbund und können die Spaltfestigkeit wesentlich verringern. Weiterhin werden die Blasen in nachfolgenden Herstellungsschritten der mehrlagigen Faserstoffbahn zerstört. Diese Zerstörung kann beispielsweise innerhalb der Pressenpartie stattfinden und so zu mehr oder weniger ausgeprägten Bahndefekten, wie beispielsweise Falten oder Fehlstellen, führen. Falten und Fehlstellen sind schwerwiegende Qualitätsmängel und zudem häufig Ursache von Bahnabrissen, die wiederum in einer erhöhten Ausschussproduktion und somit in einer verringerten Runnability der Vorrichtung einhergehen.
  • Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Arten derart zu verbessern, dass Lufteinschlüsse beim Vergautschen von Lagen weitestgehend, vorzugsweise vollständig vermieden werden und somit infolge einer verringerten Anzahl an Bahnabrissen die Runnability erhöht wird.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf zumindest eine Lage vor dessen Erreichung der Vergautschzone wenigstens leicht überhitzter Dampf aufgebracht wird, um somit eine weitestgehende, vorzugsweise vollständige Verdrängung von Luft aus der Vergautschzone zu erwirken.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
  • Der auf zumindest eine Lage aufgebrachte und wenigstens leicht überhitzte Dampf verdrängt die Luft weitgehend aus der Vergautschzone und kondensiert im Moment des Vergautschens der beiden Lagen. Durch die Verwendung von wenigstens leicht überhitztem Dampf wird ein zu schnelles Kondensieren des Dampfs schon vor der eigentlichen Vergautschlinie verhindert. Somit ist sichergestellt, dass keine blasenförmigen Lufteinschlüsse zwischen den beiden Lagen den Lagenverbund stören können. Der verbesserte Lagenverbund äußert sich wiederum in einer verringerten Anzahl an Bahnabrissen und damit in einer verringerten Ausschussproduktion bei einer verbesserten Runnability.
  • Wenigstens leicht überhitzter Dampf kondensiert überdies langsamer als Sattdampf, der bei bekannten Dampfblaskästen mit dem Ziel einer schnellen Erwärmung der am jeweiligen Dampfblaskasten vorbei geführten Faserstoffbahn verwendet wird. Selbstverständlich kann der verwendete Dampf auch einen höheren Grad an Überhitzung aufweisen.
  • Weiterhin wird der Einfluss der Luftgrenzschicht durch die Einbringung des wenigstens leicht überhitzten Dampfs, eines Fluids im allgemeineren Sinne, merklich reduziert. Insbesondere bei hohen Bahngeschwindigkeiten, beispielsweise größer 800 m/min, speziell größer 1.200 m/min, wird die einzelne Faserstoffbahn stark belastet. Der wenigstens leicht überhitzte Dampf feuchtet die entsprechenden Faserstoffbahnen nur an der Oberfläche an, wodurch die Spaltfestigkeit erhöht wird und die Festigkeit auf ausreichendem Niveau verbleibt.
  • Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird der wenigstens leicht überhitzte Dampf auf beide Lagen vor deren jeweiliger Erreichung der Vergautschzone aufgebracht. Dies erbringt den Vorteil einer verbesserten Luftverdrängung aufgrund einer beiderseitigen Einbringung von wenigstens leicht überhitztem Dampf.
  • Weiterhin wird der wenigstens leicht überhitzte Dampf bevorzugt in den sich verjüngenden Einlaufzwickel der Vergautschzone eingebracht. Der sich verjüngende Einlaufzwickel der Vergautschzone bildet sich also als ein "gasbefüllter" Raum aus, der die störende Luft noch besser verdrängt und die Vergautschzone noch effektiver von Luft befreit. Dabei sollte der eingebrachte und wenigstens leicht überhitzte Dampf einen Staudruck aufweisen, der kleiner ist als der sich aus der Siebspannung des Tragsiebs und dem Radius des Vergautschelements ergebende Umschlingungsdruck. Der Staudruck errechnet sich hierbei aus dem Produkt der Dampfdichte und der Hälfte des Quadrats der Dampfgeschwindigkeit.
  • Ferner kann der wenigstens leicht überhitzte Dampf in Bahnlaufrichtung oder entgegen der Bahnlaufrichtung in den sich verjüngenden Einlaufzwickel der Vergautschzone eingebracht werden. Die Dampfeinbringung entgegen der Bahnlaufrichtung ist besonders effektiv, wenn die entgegen der Bahnlaufrichtung gerichtete Komponente des wenigstens leicht überhitzten Dampfs mindestens den gleichen Impulsstrom wie die mitgeschleppte Luftgrenzschicht hat.
  • Überdies wird der wenigstens leicht überhitzte Dampf bevorzugt mittels mindestens einer vorzugsweise bahnbreiten Dampfblaseinrichtung, insbesondere Dampfblasrohr, und mit einem Überdruck (Speisedruck) von mindestens 0,05 bar, vorzugsweise von mindestens 0,1 bar, insbesondere von mindestens 0,2 bar, in die mindestens eine vorzugsweise bahnbreite Dampfblaseinrichtung eingebracht. Somit ist eine gleichmäßige und prozesssichere Einbringung des wenigstens leicht überhitzten Dampfs gewährleistet.
  • Und damit kein Rückstau entstehen kann, weist der wenigstens leicht überhitzte Dampf bevorzugt eine Austrittsgeschwindigkeit aus der mindestens einen Dampfblaseinrichtung auf, die größer als die Bahnlaufgeschwindigkeit der beiden Former ist.
  • Der wenigstens leicht überhitzte Dampf weist zudem am Eintritt in die Dampfblaseinrichtung bevorzugt eine Zuführtemperatur auf, die um mindestens 5 Kelvin, vorzugsweise um mindestens 10 Kelvin über der dem Zuführdruck entsprechenden Sattdampf-Temperatur liegt. Am Austritt aus der Dampfblaseinrichtung weist er bevorzugt eine Austrittstemperatur auf, die um mindestens 5 Kelvin, vorzugsweise um mindestens 10 Kelvin, insbesondere um mindestens 20 Kelvin über der dem Umgebungsdruck entsprechenden Sattdampf-Temperatur liegt. Dadurch wird ein zu schnelles Kondensieren des wenigstens leicht überhitzten Dampfs vermieden.
  • Weiterhin kann der gespannte Dampf in der vorzugsweise mehrere Düsen aufweisenden Dampfblaseinrichtung gedrosselt werden, da seine Überhitzung dadurch noch weiter gesteigert werden kann. Die Drosselung erfolgt bevorzugt mit Hilfe der Düsen, mindestens einer einlaufseitig angeordneten Drossel und/oder mindestens eines einlaufseitig angeordneten Durchflussregulierventils. Die möglicherweise verwendeten Düsen eignen sich überdies bestens zur gleichmäßigen Verteilung des wenigstens leicht überhitzten Dampfs über die Breite der Lagen hinweg.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einer Vorrichtung dadurch gelöst, dass mindestens eine vorzugsweise bahnbreite Dampfblaseinrichtung vorgesehen ist, die auf zumindest eine Lage vor dessen Erreichung der Vergautschzone wenigstens leicht überhitzten Dampf aufbringt, um somit eine weitestgehende, vorzugsweise vollständige Verdrängung von Luft aus der Vergautschzone zu erwirken.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst und es ergeben sich die bereits vorgenannten erfindungsgemäßen Vorteile.
  • Die Dampfblaseinrichtung ist bevorzugt als ein vorzugsweise mehrere Düsen aufweisendes Dampfblasrohr ausgebildet. Die Düsen eignen sich hervorragend zur gleichmäßigen Verteilung des wenigstens leicht überhitzten Dampfs über die Breite der Lagen hinweg.
  • Ferner ist die Dampfblaseinrichtung derart angeordnet und ausgebildet, dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf auf beide Lagen vor deren jeweiliger Erreichung der Vergautschzone aufgebracht wird. Dies erbringt den Vorteil einer verbesserten Luftverdrängung aufgrund einer beiderseitigen Einbringung von wenigstens leicht überhitztem Dampf.
  • Weiterhin ist die Dampfblaseinrichtung bevorzugt in dem sich verjüngenden Einlaufzwickel der Vergautschzone angeordnet. Der sich verjüngende Einlaufzwickel der Vergautschzone bildet sich also als ein ,gasbefüllter" Raum aus, der die störende Luft noch besser verdrängt und die Vergautschzone noch effektiver von Luft befreit.
  • Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird der wenigstens leicht überhitzte Dampf auf beide Lagen vor deren jeweiliger Erreichung der Vergautschzone aufgebracht.
  • Damit die Überhitzung des wenigstens leicht überhitzten Dampfs noch weiter gesteigert werden kann, weist die Dampfblaseinrichtung einlaufseitig bevorzugt mindestens eine Drossel und/oder mindestens ein Durchflussregulierventil auf.
  • Die Erfindung kann insbesondere auch bei Bahngeschwindigkeiten oberhalb etwa 800 m/min, insbesondere oberhalb etwa 1.200 m/min angewandt werden. Die zu vergautschenden Lagen können prinzipiell auf beliebige Art und Weise, das heißt insbesondere mittels beliebiger Former und Formerkonzepte gebildet werden. Dabei sind insbesondere auch beliebige Kombinationen von verschiedenen Blattbildungsverfahren möglich, sofern sich durch das Blattbildungsverfahren selbst diesbezüglich keine Einschränkungen ergeben.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
  • Es zeigen
    • Figur 1
    eine schematisierte Teildarstellung einer Vorrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, in der zwei miteinander zu vergautschende Lagen einer Vergautschzone zugeführt werden, in der ein als Siebzylinder ausgeführtes Vergautschelement vorgesehen ist; und
    Figur 2
    eine vergrößerte Darstellung der in der Figur 1 gezeigten, mit einem Siebzylinder versehenen Vergautschzone.
  • Die Figur 1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine Vorrichtung 10 zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn 12, bei der es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln kann.
  • Zwei durch einen jeweiligen Former 14, 16 gebildete Lagen 18, 20 werden einer einen Einlaufzwickel 24 aufweisenden Vergautschzone 22 zugeführt, in der sie miteinander vergautscht werden. Da der jeweilige Former 14, 16 dem Fachmann bestens bekannt ist, wird von deren näherer Erläuterung abgesehen. Sie umfassen in der Regel jeweils eine Brustwalze, mehrere Entwässerungselemente und mehrere Umlenkwalzen. Die jeweils mindestens eine, die entsprechende Lage 18, 20 bildende Faserstoffsuspension wird von jeweils einem bekannten Stoffauflauf auf bzw. in den entsprechenden Former 14, 16 gebracht.
  • In der Vergautschzone 22 ist ein als Vergautschelement 26 dienender Siebzylinder 28 vorgesehen, dem die beiden Lagen 18, 20 durch ein jeweiliges Sieb 30, 32 zugeführt werden. Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, ist das die zweite Lage 20 zuführende Sieb 32 um den Siebzylinder 28 geführt. Der Siebzylinder 28 ist mit dem ihn unschlingenden zweiten Sieb 32 in das gespannte erste Sieb 30 eingetaucht. Dabei läuft das zweite Sieb 32 auf den Siebzylinder 28 auf, bevor die von ihm getragene zweite Lage 20 mit der ersten Lage 18 in Kontakt kommt.
  • Auf zumindest eine Lage 18, 20 wird nun vor dessen Erreichung der Vergautschzone 22 wenigstens leicht überhitzter Dampf 34 aufgebracht, um somit eine weitestgehende, vorzugsweise vollständige Verdrängung von Luft 36 aus der Vergautschzone 22 zu erwirken.
  • Hierzu ist in der in der Figur 1 dargestellten Vorrichtung 10 eine vorzugsweise bahnbreite Dampfblaseinrichtung 38 vorgesehen, die auf zumindest eine Lage 18, 20 vor dessen Erreichung der Vergautschzone 22 wenigstens leicht überhitzten Dampf 34 aufbringt. In der vorliegenden Ausführung wird auf beide Lagen 18, 20 vor deren jeweiliger Erreichung der Vergautschzone 22 wenigstens leicht überhitzter Dampf 34 aufgebracht.
  • Die Dampfblaseinrichtung 38 ist als ein vorzugsweise mehrere Düsen 42 aufweisendes Dampfblasrohr 40 (Figur 2) ausgebildet und derart angeordnet, dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf 34 auf beide Lagen 18, 20 vor deren jeweiliger Erreichung der Vergautschzone 22 aufgebracht wird. Hierzu ist es in dem sich verjüngenden Einlaufzwickel 24 der Vergautschzone 22 angeordnet, so dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf 34 in den sich verjüngenden Einlaufzwickel 24 der Vergautschzone 22 eingebracht wird.
  • Weiterhin weist die Dampfblaseinrichtung 38 einlaufseitig eine bekannte Drossel 44 (Figur 2) auf. In einer Erweiterung bzw. Alternative kann die Dampfblaseinrichtung 38 einlaufseitig auch ein Durchflussregulierventil aufweisen. Selbstverständlich kann die Dampfblaseinrichtung 38 auch mit einer Regelung zur Querprofilierung der Dampfmenge ausgestattet sein.
  • Die Figur 2 zeigt nun eine vergrößerte Darstellung der in der Figur 1 gezeigten, mit einem Siebzylinder 28 versehenen Vergautschzone 22.
  • Der wenigstens leicht überhitzte Dampf 34 weist einen Staudruck ps auf, der kleiner ist als der sich aus der Siebspannung T (Pfeil) des ersten Siebs 30 (Tragsieb) und dem Radius R des Vergautschelements 26 ergebende Umschlingungsdruck pu.
  • Weiterhin wird der wenigstens leicht überhitzte Dampf 34 in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) in den sich verjüngenden Einlaufzwickel 24 der Vergautschzone 22 eingebracht. In einer lediglich gestrichelt angedeuteten Erweiterung bzw. Alternative kann der wenigstens leicht überhitzte Dampf 34 auch entgegen der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) in den sich verjüngenden Einlaufzwickel 24 der Vergautschzone 22 eingebracht werden, wobei die entgegen der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) gerichtete Komponente K (Pfeil) des wenigstens leicht überhitzten Dampfs 34 mindestens den gleichen Impulsstrom wie die mitgeschleppte Luftgrenzschicht haben muss.
  • Der wenigstens leicht überhitzte Dampf 34 weist ferner zumindest die nachfolgenden Eigenschaften auf:
    • sein Zuführdruck in die mindestens eine vorzugsweise bahnbreite Dampfblaseinrichtung 38 ist ein Überdruck püD von mindestens 0,05 bar, vorzugsweise von mindestens 0,1 bar, insbesondere von mindestens 0,2 bar;
    • seine Austrittsgeschwindigkeit vaD (Pfeil) aus der Dampfblaseinrichtung 38 ist größer als die Bahnlaufgeschwindigkeit v (Pfeil) der beiden Former 14, 16;
    • seine Zuführtemperatur tzD am Eintritt in die Dampfblaseinrichtung 38 liegt um mindestens 5 Kelvin, vorzugsweise um mindestens 10 Kelvin über der dem Zuführdruck pzS entsprechenden Sattdampf-Temperatur tS; und
    • seine Austrittstemperatur taD am Austritt aus der Dampfblaseinrichtung 38 liegt um mindestens 5 Kelvin, vorzugsweise um mindestens 10 Kelvin, insbesondere um mindestens 20 Kelvin über der dem Umgebungsdruck puS entsprechenden Sattdampf-Temperatur tS.
  • Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Arten derart verbessert werden, dass Lufteinschlüsse beim Vergautschen von Lagen weitestgehend, vorzugsweise vollständig vermieden werden und somit infolge einer verringerten Anzahl an Bahnabrissen die Runnability erhöht wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Vorrichtung
    12
    Mehrlagige Faserstoffbahn
    14
    Former
    16
    Former
    18
    Erste Lage
    20
    Zweite Lage
    22
    Vergautschzone
    24
    Einlaufzwickel
    26
    Vergautschelement
    28
    Siebzylinder
    30
    Erstes Sieb
    32
    Zweites Sieb
    34
    Dampf
    36
    Luft
    38
    Dampfblaseinrichtung
    40
    Dampfblasrohr
    42
    Düse
    44
    Drossel
    K
    Komponente (Pfeil)
    L
    Bahnlaufrichtung (Pfeil)
    ps
    Staudruck
    pu
    Umschlingungsdruck
    püD
    Überdruck
    puS
    Umgebungsdruck
    pzS
    Zuführdruck
    R
    Radius
    T
    Siebspannung (Pfeil)
    taD
    Austrittstemperatur
    tS
    Sattdampf-Temperatur
    tzD
    Zuführtemperatur
    v
    Bahnlaufgeschwindigkeit (Pfeil)
    vaD
    Austrittsgeschwindigkeit (Pfeil)

Claims (17)

  1. Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, bei dem eine erste und eine zweite durch einen jeweiligen Former (14, 16) gebildete Lage (18, 20) in einer einen Einlaufzwickel (24) aufweisenden Vergautschzone (22) miteinander vergautscht werden, indem sie durch ein jeweiliges Sieb (30, 32) einem Vergautschelement (26) zugeführt werden, um welches das die zweite Lage (20) zuführende zweite Sieb (32) geführt ist, wobei dieses zweite Sieb (32) auf das Vergautschelement (26) aufläuft, bevor die von ihm getragene zweite Lage (20) mit der ersten Lage (18) in Kontakt kommt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf zumindest eine Lage (18, 20) vor dessen Erreichung der Vergautschzone (22) wenigstens leicht überhitzter Dampf (34) aufgebracht wird, um somit eine weitestgehende, vorzugsweise vollständige Verdrängung von Luft (36) aus der Vergautschzone (22) zu erwirken.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) auf beide Lagen (18, 20) vor deren jeweiliger Erreichung der Vergautschzone (22) aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) in den sich verjüngenden Einlaufzwickel (24) der Vergautschzone (22) eingebracht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) einen Staudruck (ps) aufweist, der kleiner ist als der sich aus der Siebspannung (T) des Tragsiebs (30) und dem Radius (R) des Vergautschelements (26) ergebende Umschlingungsdruck (pu).
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) in Bahnlaufrichtung (L) in den sich verjüngenden Einlaufzwickel (24) der Vergautschzone (22) eingebracht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) entgegen der Bahnlaufrichtung (L) in den sich verjüngenden Einlaufzwickel (24) der Vergautschzone (22) eingebracht wird, wobei die entgegen der Bahnlaufrichtung (L) gerichtete Komponente (K) des wenigstens leicht überhitzten Dampfs (34) mindestens den gleichen Impulsstrom wie die mitgeschleppte Luftgrenzschicht haben muss.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) mittels mindestens einer vorzugsweise bahnbreiten Dampfblaseinrichtung (38), insbesondere Dampfblasrohr (40), und mit einem Überdruck (püD) von mindestens 0,05 bar, vorzugsweise von mindestens 0,1 bar, insbesondere von mindestens 0,2 bar, in die mindestens eine vorzugsweise bahnbreite Dampfblaseinrichtung (38) eingebracht wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) eine Austrittsgeschwindigkeit (vaD) aus der mindestens einen Dampfblaseinrichtung (38, 40) aufweist, die größer als die Bahnlaufgeschwindigkeit (v) der beiden Former (14, 16) ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) am Eintritt in die Dampfblaseinrichtung (38, 40) eine Zuführtemperatur (tzD) aufweist, die um mindestens 5 Kelvin, vorzugsweise um mindestens 10 Kelvin über der dem Zuführdruck (pzS) entsprechenden Sattdampf-Temperatur (tS) liegt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) am Austritt aus der Dampfblaseinrichtung (38, 40) eine Austrittstemperatur (taD) aufweist, die um mindestens 5 Kelvin, vorzugsweise um mindestens 10 Kelvin, insbesondere um mindestens 20 Kelvin über der dem Umgebungsdruck (puS) entsprechenden Sattdampf-Temperatur (tS) liegt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) in der vorzugsweise mehrere Düsen (42) aufweisenden Dampfblaseinrichtung (38, 40) gedrosselt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) mit Hilfe der Düsen (42), mindestens einer einlaufseitig angeordneten Drossel (44) und/oder mindestens eines einlaufseitig angeordneten Durchflussregulierventils gedrosselt wird.
  13. Vorrichtung (10) zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, in der eine erste und eine zweite durch einen jeweiligen Former (14, 16) gebildete Lage (18, 20) in einer einen Einlaufzwickel (24) aufweisenden Vergautschzone (22) miteinander vergautscht werden, indem sie durch ein jeweiliges Sieb (30, 32) einem Vergautschelement (26) zugeführt werden, um welches das die zweite Lage (20) zuführende zweite Sieb (32) geführt ist, wobei dieses zweite Sieb (32) auf das Vergautschelement (26) aufläuft, bevor die von ihm getragene zweite Lage (20) mit der ersten Lage (18) in Kontakt kommt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine vorzugsweise bahnbreite Dampfblaseinrichtung (38, 40) vorgesehen ist, die auf zumindest eine Lage (18, 20) vor dessen Erreichung der Vergautschzone (22) wenigstens leicht überhitzten Dampf (34) aufbringt, um somit eine weitestgehende, vorzugsweise vollständige Verdrängung von Luft (36) aus der Vergautschzone (22) zu erwirken.
  14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dampfblaseinrichtung (38) als ein vorzugsweise mehrere Düsen (42) aufweisendes Dampfblasrohr (40) ausgebildet ist.
  15. Vorrichtung (10) nach Anspruch 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dampfblaseinrichtung (38, 40) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der wenigstens leicht überhitzte Dampf (34) auf beide Lagen (18, 20) vor deren jeweiliger Erreichung der Vergautschzone (22) aufgebracht wird.
  16. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dampfblaseinrichtung (38, 40) in dem sich verjüngenden Einlaufzwickel (24) der Vergautschzone (22) angeordnet ist.
  17. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dampfblaseinrichtung (38, 40) einlaufseitig mindestens eine Drossel (44) und/oder mindestens ein Durchflussregulierventil aufweist.
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